RU2023981C1

RU2023981C1 - Air-operated measuring device

Info

Publication number: RU2023981C1
Authority: RU
Inventors: А.П. Архаров
Original assignee: Тверской политехнический институт
Priority date: 1991-06-14
Filing date: 1991-06-14
Publication date: 1994-11-30

Abstract

FIELD: measuring engineering. SUBSTANCE: device has case with basing members, suspension mounted on spring parallelogram, two bellows positioned in the case oppositely, two pairs of nozzles received in corresponding basing members and connected with the bellows, and indicator. Adjacent faces of the bellows are rigidly secured to the case and the other faces are coupled with the suspension. Grooves for movements of the nozzle parallel to axes of the bellows are provided in the basing members. The nozzles are rigidly secured to the suspension and coupled with the bellows in pair so that outlets of the nozzles are oriented oppositely to direction of movements of the face of the corresponding bellows in each pair. EFFECT: enhanced accuracy of measuring and simplified structure. 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для контроля взаимного расположения поверхностей. The invention relates to measuring equipment and can be used in mechanical engineering to control the relative position of surfaces.

Известен пневматический прибор для контроля межосевого расстояния, содержащий направляющую планку, четыре измерительных наконечника с чувствительными элементами в виде пневматических сопл, два из которых образуют скобу для измерения перемычки между отверстиями, а два других - другую скобу для измерения расстояния между диаметрально расположенными образующими, причем чувствительные элементы попарно присоединены к дифференциальному пневматическому отсчетному устройству [1]. Known pneumatic device for monitoring the axle distance, containing a guide bar, four measuring tips with sensitive elements in the form of pneumatic nozzles, two of which form a bracket for measuring the jumper between the holes, and two others - another bracket for measuring the distance between diametrically spaced generators, and sensitive the elements are connected in pairs to a differential pneumatic reading device [1].

Однако данный прибор позволяет измерить действительное отклонение межосевого расстояния, не превышающее зазор между соплом и образующей отверстия, что ограничивает диапазон измерения. However, this device allows you to measure the actual deviation of the axle distance, not exceeding the gap between the nozzle and the forming hole, which limits the measurement range.

Известно пневматическое измерительное устройство, содержащее корпус с базирующими элементами, размещенные в корпусе две пары сильфонов, подключенные к четырем чувствительным элементам типа сопло-заслонка, причем подвижные торцы каждой пары сильфонов жестко соединены между собой с помощью подвесок, установленных на двух пружинных параллелограммах, и подключены к входу индикатора, например сопло-заслонка [2]. A pneumatic measuring device is known, comprising a housing with basing elements, two pairs of bellows housed in the housing, connected to four sensitive elements of the nozzle-damper type, the movable ends of each pair of bellows being rigidly interconnected using suspensions mounted on two spring parallelograms and connected to the indicator input, for example a nozzle-flapper [2].

Недостатком указанного прибора является невысокая точность и узкий диапазон измерения ввиду перераспределения зазора между чувствительными элементами, вызванного погрешностью базирования детали вдоль линии измерения. Кроме того, диапазон измерения ограничен величиной зазора между соплом и проверяемой поверхностью, а наличие двух пар сильфонов усложняет конструкцию и снижает точность измерения. The disadvantage of this device is its low accuracy and a narrow measurement range due to the redistribution of the gap between the sensitive elements, caused by the error in basing the part along the measurement line. In addition, the measurement range is limited by the gap between the nozzle and the surface to be tested, and the presence of two pairs of bellows complicates the design and reduces the accuracy of the measurement.

Целью изобретения является повышение точности за счет исключения погрешности базирования, расширение диапазона измерения и упрощение конструкции. The aim of the invention is to improve accuracy by eliminating base errors, expanding the measurement range and simplifying the design.

Это достигается тем, что в измерительном устройстве, содержащем корпус с базирующими элементами, подвеску, установленную в корпусе на пружинном параллелограмме, два сильфона, размещенных в корпусе оппозитно, ближние торцы сильфонов жестко соединены с корпусом, а другие их торцы соединены с подвеской, две пары сопл, размещенных в соответствующих базирующих элементах и подключенных к сильфонам, и индикатор, базирующие элементы выполнены с пазами для перемещения сопл параллельно оси сильфонов, сопла жестко закреплены на подвеске и подключены к сильфонам попарно так, что выходы сопл в каждой паре ориентированы противоположно направлению перемещения торца соответствующего сильфона. This is achieved by the fact that in a measuring device comprising a housing with basing elements, a suspension mounted in the housing on a spring parallelogram, two bellows located opposite in the housing, the near ends of the bellows are rigidly connected to the housing, and their other ends are connected to the suspension, two pairs nozzles located in the corresponding basing elements and connected to the bellows, and the indicator, the basing elements are made with grooves for moving the nozzles parallel to the axis of the bellows, the nozzles are rigidly mounted on the suspension and connected us to the bellows in pairs so that the outputs of each pair of nozzles are oriented opposite the direction of movement of the corresponding end of the bellows.

На чертеже показан предлагаемый прибор. The drawing shows the proposed device.

Прибор содержит корпус 1, на котором крепится плита 2 с базирующими элементами 3 и 4 для установки проверяемой детали 5, пару сильфонов 6 и 7, размещенных оппозитно. Сильфоны ближними торцами жестко закреплены на корпусе 1, а другие их торцы соединены с подвеской 8, установленной в корпусе на пружинном параллелограмме в виде плоскопараллельных пружин 9 и 10. На подвеске 8 жестко закреплены сопла 11-14 чувствительных элементов типа сопло-заслонка. К каждому сильфону подключено по паре сопл, причем к сильфону 6 подключены сопла 12 и 14, а к сильфону 7 - сопла 11 и 13. Сопла размещены в пазах 15-18 c возможностью поступательного перемещения вдоль линии измерения. The device contains a housing 1, on which a plate 2 with basing elements 3 and 4 is mounted for installing the tested part 5, a pair of bellows 6 and 7, placed opposite. The bellows near the ends are rigidly fixed to the housing 1, and their other ends are connected to the suspension 8 mounted in the housing on a spring parallelogram in the form of plane-parallel springs 9 and 10. Nozzles 11-14 of the sensitive elements of the nozzle-damper type are rigidly fixed to the suspension 8. A pair of nozzles is connected to each bellows, and nozzles 12 and 14 are connected to the bellows 6, and nozzles 11 and 13 are connected to the bellows 7. The nozzles are placed in grooves 15-18 with the possibility of translational movement along the measurement line.

На подвеске 8 установлено одно из звеньев индикатора, например сопла 19, а другое звено индикатора, например заслонка 20, закреплена на корпусе. Сопло 19 подключено к отсчетному устройству 21, представляющему собой сильфонный пневматический преобразователь. К сильфонам подается воздух под стабилизированым давлением. Настройка производится по образцовой детали. При настройке между соплом 19 и заслонкой 20 устанавливается измерительный зазор S₅.On the suspension 8, one of the indicator links, for example the nozzle 19, is installed, and the other indicator link, for example, the shutter 20, is mounted on the housing. The nozzle 19 is connected to a readout device 21, which is a bellows pneumatic transducer. The bellows are supplied with air under stabilized pressure. Adjustment is made according to a model detail. When setting between the nozzle 19 and the shutter 20, a measuring clearance S _{5 is set} .

При измерении деталь 5 помещают на плиту 2 и базирующие элементы 3 и 4. Ввиду отклонений межосевого расстояния Δ между соплами 11-14 и поверхностями отверстий возникают зазоры S₁-S₄. Соответственно зазорам в каждом из сильфонов 6 и 7 установятся различные давления, которые приводят к перемещению подвижных торцов сильфонов, а значит и подвески 8 с закрепленными на ней соплами в направлении изменения межосевого расстояния. Последние перемещаются в пазах 15-18 до тех пор, пока не уравняются силы в каждой паре сильфонов, а значит зазоры S₁+S₃ = S₂ + S₄. Это произойдет при смещении подвески 8 с закрепленными соплами на величину 0,5 Δ в направлении отклонения Δ.When measuring part 5 is placed on the plate 2 and the base elements 3 and 4. Due to deviations of the interaxial distance Δ between the nozzles 11-14 and the surface of the holes, gaps S ₁ -S ₄ arise. Accordingly, the gaps in each of the bellows 6 and 7 are set different pressure, which lead to the movement of the movable ends of the bellows, and hence the suspension 8 with the nozzles fixed to it in the direction of changing the center distance. The latter move in grooves 15-18 until the forces in each pair of bellows are balanced, which means that the gaps S ₁ + S ₃ = S ₂ + S ₄ . This will happen when the suspension 8 is fixed with fixed nozzles by a value of 0.5 Δ in the direction of deviation Δ.

Смещение подвески 8 преобразуется в отклонение зазора S₅ между соплом 19 и заслонкой 20, которое фиксируется отсчетным устройством 21. На результат измерения не влияет погрешность базирования детали 5 вдоль линии измерения, поскольку она полностью устраняется смещением в соответствующем направлении подвески 8 с соплами. Действительные отклонения диаметров отверстий от номинальных значений не приводят к перемещению подвески 8, поскольку сопла, взаимодействующие с поверхностями каждого отверстия, подключены к разным сильфонам.The offset of the suspension 8 is converted into a deviation of the gap S ₅ between the nozzle 19 and the shutter 20, which is fixed by the reading device 21. The measurement result is not affected by the accuracy of the workpiece 5 along the measurement line, since it is completely eliminated by the offset in the corresponding direction of the suspension 8 with the nozzles. Actual deviations of the diameters of the holes from the nominal values do not lead to the movement of the suspension 8, since the nozzles interacting with the surfaces of each hole are connected to different bellows.

Таким образом, на точность измерения прибором не влияет погрешность базирования детали ввиду того, что все четыре сопла чувствительных элементов жестко закреплены на подвеске, связывающей подвижные торцы пары сильфонов, и имеют возможность перемещения по пазам базирующих элементов. Кроме того, расширяется предел измерения, поскольку диапазон измеряемых отклонений межосевого расстояния в приборе будет составлять ±2S, где S - первоначально настроенная величина зазора между соплами и поверхностью отверстий, тогда как в известном он составляет ± S. Использование в приборе только одной пары сильфонов упрощает конструкцию и повышает точность измерения. Thus, the accuracy of the device’s basing is not affected by the measurement accuracy of the part due to the fact that all four nozzles of the sensitive elements are rigidly fixed to the suspension connecting the movable ends of the pair of bellows and have the ability to move along the grooves of the base elements. In addition, the measurement range expands, since the range of measured deviations of the center distance in the device will be ± 2S, where S is the initially adjusted value of the gap between the nozzles and the surface of the holes, while in the known it is ± S. Using only one pair of bellows in the device simplifies design and improves measurement accuracy.

Claims

PNEUMATIC MEASURING DEVICE, comprising a housing with basing elements, a suspension mounted in a housing on a spring parallelogram, two bellows located opposite in the housing, the near ends of the bellows are rigidly connected to the housing, and the second ends thereof are connected to the suspension, two pairs of nozzles placed in respective based elements and connected to the bellows, and an indicator, characterized in that, in order to improve accuracy by eliminating basing errors, expanding the measurement range and simplifying the design In the base elements, grooves are made for moving the nozzles parallel to the axis of the bellows, the nozzles are rigidly mounted on the suspension and connected to the bellows in pairs so that the nozzle exits in each pair are oriented opposite to the direction of movement of the end face of the corresponding bellows.